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科技部新聞稿:為臺灣充電加值-新世代光驅動電池性能鑑定

人類生活環境中可獲取的能量來源,以光能的潛力最大,是最有潛力的永續能源。新世代光驅動電池(如染料敏化、有機薄膜、鈣鈦礦與量子點等電池)比起目前市場主流矽晶太陽能電池,製程方式簡單和元件材料使用量少並可以依應用情境來調控,於室內弱光/燈光環境下能仍保有高效率,比起矽晶太陽能板的發電功率高出20-50%以上。透過發展新世代太陽能電池創新技術,可以是新的綠能來源,而且室內弱光發電可與物聯網結合創造智能家居,是未來最重要的科技發展之一。新世代太陽能電池在國際研究上近年來迭有突破性發展,然而準確地量測電池元件的最大輸出功率與光電轉換效率等參數,是證實新世代光驅動電池的尖端材料與創新製程技術開發是否成功的重要參考數據之一,且準確的電池性能參數亦可作為設計所搭載之新穎電子產品的重要依據。

科技部有機太陽能電池研究量測實驗室自2012年掛牌運作以來,在中央大學新世代光驅動電池模組研究中心(下稱本中心)主任吳春桂教授的帶領下提供新世代光驅動電池研究的服務平台,以具體行動持續支持、推動我國新世代光驅動電池的創新發展,其中由中心成員陳家原教授負責的太陽能電池效率驗證實驗室(Photovoltaic Efficiency Verification Laboratory (PVEVL),以下簡稱驗證實驗室)是2013年在日本獨立行政法人產業技術總合研究所(AIST)的專家協助下,引進了世界級太陽能電池的校正評價設備和在標準測試條件下的校正程序。2014年完成了與日本、韓國各驗證實驗室標準矽基太陽能電池量測的國際同儕比對,提高驗證實驗室的國際能見度。2015年在本中心以及參與科技部「新世代光驅動電池技術與產能提升計畫」各計畫主持人的支持下,驗證實驗室完成國內首次大規模「光伏電池I-V量測同儕比對(標準測試條件與室內照明弱光條件)」,其比對結果清楚地顯示驗證實驗室的高階設備與人員具備的經驗及技術,可充分支援我國學研單位大幅提高新世代光驅動電池性能量測技術的準確性。

為協助我國新世代光驅動電池的學術研究與產業發展,2017年針對室內弱光照明條件,建立了新世代光驅動電池性能量測光源系統與技術,同年底驗證實驗室通過財團法人全國認證基金會(TAF)評鑑,成為科技部貴重儀器系統中第一間取得ISO/IEC 17025認證的太陽能電池校正實驗室,並獲認可使用國際實驗室認證聯盟(ILAC)相互承認協議標章(MRA Mark),驗證實驗室提出的太陽能電池效率校正評價報告已可與日本產業技術綜合研究所(AIST)、美國國家再生能源實驗室(NREL)和義大利歐盟聯合研究中心光伏實驗室(JRC-ESTI)等世界權威單位具同等之國際公信力。除了已協助我國30多間學術研究與產業單位鑑定逾百個新世代光驅動電池的性能外,實驗室核心成員也與洛桑聯邦理工學院(EPFL)、日本產業技術綜合研究所(AIST)、日本神奈川科學技術學院(KAST)、日本東京大學(UTokyo),和韓國能源技術研究所(KIER)等國際知名研究團隊密切合作,並積極參與國際電工委員會IEC技術報告與國際半導體產業協會SEMI工作會議,以支援學術界/業界目前仍在進行的新世代太陽光電技術之國際量測標準的制訂,期能藉此帶動國內新世代光驅動電池發展。驗證實驗室近期亦獲日本一產業公司青睞,即將簽訂合作備忘錄(MOU)以優化新型戶外太陽光強照度檢測裝置性能,以及在海外推廣驗證實驗室的太陽能電池校正評價服務。

在科技部的支持下,驗證實驗室會持續提供新世代光驅動電池的性能鑑定量測服務,藉此協助將我國最頂尖的光伏技術研究成果發表於國際權威報導「太陽能電池效率表Solar Cell Efficiency Tables」與「美國國家再生能源實驗室效率驗證表NREL Efficiency Chart」上,同時也將繼續支援我國產業單位確認產品性能(不論是戶外或室內應用)以提昇其國際競爭力。

 

研究成果連絡人

吳春桂教授

中央大學化學系與新世代光驅動電池模組研究中心

連絡電話:(03)4227151轉分機25350

電子郵件信箱:t610002@cc.ncu.edu.tw

 

小知識:

Solar Cell Efficiency Tables (太陽能電池效率表):

光伏發展進展期刊(Progress in Photovoltaics)每半年均會列出了一系列光伏電池和模組技術的最高確認效率,可以讓研究人員了解目前的工藝技術發展,也鼓勵研究人員在標準化的基礎上做研發結果的獨立確認。表中所列的效率數據也涵蓋電池元件的面積及效率的計算方法。

 

NREL Efficiency Chart:

美國國家再生能源實驗室不定期會發布一系列光伏電池目前的最高確認光電轉換效率圖。例如臺灣的天光材料公司為有機薄膜太陽能電池OPV的頂尖競爭者之一。

 

 

 

 

更新日期 : 2019/04/18